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用于确定光纤端部与目标之间的距离的技术制造技术

技术编号:43280015 阅读:16 留言:0更新日期:2024-11-12 16:04
本公开提供了一种用于估计光纤端部和目标之间的距离的方法和系统。使用激光和光纤技术的治疗需要很高的精度,以确保激光瞄准正确的目标(结石,组织,肿瘤等),以实现组织消融、凝固、结石碎裂、除尘等临床目的。由于诸如能量、脉冲宽度、激光功率调制和/或重复率的激光治疗参数通常基于光纤的尖端到目标之间的距离来确定,因此,了解目标和发射激光光线的光纤的端部(远端端部)之间的距离是重要的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍

1、将激光引入医学领域和使用激光的光纤技术的发展已经在治疗、诊断、疗法和类似物中开辟了许多应用。这些应用范围从侵入性和非侵入性治疗到内窥镜手术和图像诊断。例如,在泌尿系结石治疗中,需要将结石碎裂成更小的碎片。一种被称为激光碎石术的技术可被用于这样的碎裂过程,其中对于中小尺寸的尿结石,将刚性或柔性输尿管镜通过泌尿道放置以供照明和成像。同时,光纤通过输尿管镜的工作通道插入到目标位置(例如,到膀胱、输尿管或肾脏中存在结石的位置)。然后激光被激活,以将结石碎裂成更小的碎片或除尘。在另一个实例中,激光和光纤技术被用于凝固或消融治疗。在消融治疗期间,激光光线被递送到组织以汽化组织。在凝固治疗期间,激光光线被用于在组织内诱导热损伤。此类消融治疗可被用于治疗各种临床病症,诸如良性前列腺增生(benign prostatehyperplasia,bph)、诸如前列腺癌的癌症。


技术实现思路

1、提供本概要以便以简化形式介绍概念的选择,这些概念在下面的详细描述中被进一步描述。本概要并不旨在必然地标识所要求保护的主题的关键特征或本质特征,也不旨在作为辅助确定所要求保护的主题的范围。

2、在一个方面,本公开涉及包括激光源、光纤、检测器和控制器的装置。光纤可以具有远端端部并且被配置为将来自激光源的激光光线从传递出远端端部并且将反射的激光光线接收到远端端部中。控制器可以包括处理器和存储器,存储器包括指令,该指令在由处理器执行时致使处理器执行以下中的一个或多个:用激光源生成测距光束,该测距光束包括线性变化的波长扫描;基于对参考信号、测距光束离开目标的至少一次反射以及测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的混合的测量来识别由检测器生成的检测信号;分析检测信号以确定与测距光束离开目标的至少一次反射和测距光束离开光纤远端端部的至少一次反射相对应的频率分量;以及基于频率分量来确定光纤的远端端部与目标之间的距离。

3、在一些实施例中,激光源包括第一激光源并且指令在由处理器执行时,进一步致使处理器基于光纤的远端端部和目标之间的距离来选择第二激光源的操作模式。在各种实施例中,激光源包括第一激光源并且指令在由处理器执行时,进一步致使处理器在光纤的远端端部和目标之间的距离在阈值距离内时用第二激光源生成治疗光束。在许多实施例中,激光源包括第一激光源并且指令在由处理器执行时,进一步致使处理器在光纤的远端端部和目标之间的距离超出阈值距离时停止用第二激光源生成治疗光束。在若干实施例中,指令在由处理器执行时进一步致使处理器在光纤的远端端部和目标之间的距离超出阈值距离时生成可听警报、触觉警报和视觉警报中的一个或多个。在各种实施例中,检测信号是由检测器基于对测距光束离开目标的至少一次反射、测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射以及测距光束离开光纤的近端端部的至少一次反射的测量而生成的。在各种此类实施例中,频率分量包括第一频率分量,并且指令在由处理器执行时,进一步致使处理器分析检测信号以确定第二频率分量和第三频率分量,该第二频率分量与测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射和测距光束离开光纤的近端端部的至少一次反射相对应,并且第三频率分量与测距光束离开目标的至少一次反射和测距光束离开光纤的近端端部的至少一次反射相对应。在进一步的这类实施例中,指令在由处理器执行时,进一步致使处理器基于第一频率分量高于第二频率分量和第三频率分量,确定第一频率分量与测距光束离开目标的至少一次反射和测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的距离相对应。一些实施例包括滤波器,该滤波器被配置为去除低于与测距光束离开光纤的近端端部的反射相对应的阈值的频率。许多实施例包括被配置为去除高于第一阈值和低于第二阈值的频率的带通滤波器。

4、在另一方面,本公开涉及包括一组指令的至少一个非暂时性计算机可读介质,该指令响应于由处理器电路执行,致使处理器电路执行以下中的一个或多个:用激光源生成测距光束,该测距光束包括线性变化的波长扫描;基于对参考信号、测距光束离开目标的至少一次反射以及测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的混合的测量来识别由检测器生成的检测信号;分析检测信号以确定与测距光束离开目标的至少一次反射和测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射相对应的频率分量;以及基于频率分量确定光纤的远端端部与目标之间的距离。

5、在各种实施例中,该组指令响应于由处理器电路的执行,进一步致使处理器电路在光纤的远端端部和目标之间的距离超出阈值距离时生成可听警报、触觉警报和视觉警报中的一个或多个。在一些实施例中,该组指令响应于由处理器电路的执行,进一步致使处理器电路对检测信号执行傅立叶分析以确定频率分量。在许多实施例中,该组指令响应于由处理器电路的执行,进一步致使处理器电路基于与光纤的近端端部相关联的反射频率来滤除检测信号的至少一部分。

6、在又一个方面,本公开涉及包括激光源、光纤、检测器和控制器的系统。光纤可以具有远端端部并且被配置为将来自激光源的激光光线传递出远端端部并且将反射的激光光线接收到远端端部中。控制器可以包括处理器和存储器,存储器包括指令,该指令在由处理器执行时致使处理器执行以下中的一个或多个:用激光源生成测距光束,该测距光束包括线性变化的波长扫描;基于对测距光束离开目标的至少一次反射以及测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的混合的测量来识别由检测器生成的检测信号;分析检测信号以确定第一频率分量和第二频率分量,该第一频率分量与测距光束离开目标的至少一次反射相对应,并且该第二频率分量与测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射相对应;以及基于第一频率分量和第二频率分量来确定光纤的远端端部与目标之间的距离。

7、一些实施例包括分束器,其被配置为将测距光束的一部分朝向检测器引导,并且其中检测信号由检测器基于对测距光束的该部分、测距光束离开目标的至少一次反射以及测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的测量而生成。在一些这类实施例中,对测距光束的该部分、测距光束离开目标的至少一次反射、以及测距光束离开光纤的远端端部的至少一次反射的测量包括对检测器上所创建的干涉图案的测量。各种实施例包括被配置为去除高于第一阈值和低于第二阈值的频率的带通滤波器。在许多实施例中,检测器包括pin光电二极管或雪崩光电二极管。在若干实施例中,激光源包括二极管激光器,其中二极管激光器的电流被改变以产生测距光束的线性变化的波长扫描。

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【技术保护点】

1.一种装置,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器基于所述光纤的远端端部和所述目标之间的距离选择第二激光源的操作模式。

3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部和所述目标之间的距离在阈值距离内时用第二激光源生成治疗光束。

4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部与所述目标之间的距离超出阈值距离时停止用第二激光源生成治疗光束。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中,所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部与所述目标之间的距离超出阈值距离时生成可听警报、触觉警报或视觉警报中的一个或多个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中,所述检测信号是由所述检测器基于对所述测距光束离开所述目标的至少一次反射、所述测距光束离开所述光纤的远端端部的至少一次反射、以及所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射的测量而生成的。

7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述频率分量包括第一频率分量并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器分析所述检测信号以确定第二频率分量和第三频率分量,所述第二频率分量与所述测距光束离开所述光纤的远端端部的至少一次反射和所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射相对应,并且所述第三频率分量与所述测距光束离开所述目标的至少一次反射和所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射相对应。

8.根据权利要求7所述的装置,其中,所述指令由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器基于所述第一频率分量高于所述第二频率分量和所述第三频率分量,确定所述第一频率分量与所述测距光束离开所述目标的至少一次反射和所述测距光束离开所述光纤的远端端部的至少一次反射的距离相对应。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,包括滤波器,其被配置为去除低于与所述测距光束离开所述光纤的近端端部的反射相对应的阈值的频率。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,包括带通滤波器,其被配置为去除高于第一阈值和低于第二阈值的频率。

11.至少一个非暂时性计算机可读介质,其包括一组指令,所述指令响应于由处理器电路执行而致使所述处理器电路:

12.根据权利要求11所述的至少一个非暂时性计算机可读介质,其中,所述一组指令响应于由所述处理器电路的执行,进一步致使所述处理器电路在所述光纤的远端端部与所述目标之间的距离超出阈值距离时生成可听警报、触觉警报或视觉警报中的一个或多个。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的至少一个非暂时性计算机可读介质,其中,所述一组指令响应于由所述处理器电路的执行,进一步致使所述处理器电路对所述检测信号执行傅立叶分析以确定所述频率分量。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的至少一个非暂时性计算机可读介质,其中,所述一组指令响应于由所述处理器电路的执行,进一步致使所述处理器电路从所述检测信号中去除高于第一阈值和低于第二阈值的频率。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的至少一个非暂时性计算机可读介质,其中,所述一组指令响应于由所述处理器电路的执行,进一步致使处理器电路基于与所述光纤的近端端部相关联的反射频率来滤除所述检测信号的至少一部分。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种装置,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器基于所述光纤的远端端部和所述目标之间的距离选择第二激光源的操作模式。

3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部和所述目标之间的距离在阈值距离内时用第二激光源生成治疗光束。

4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述激光源包括第一激光源并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部与所述目标之间的距离超出阈值距离时停止用第二激光源生成治疗光束。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中,所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器在所述光纤的远端端部与所述目标之间的距离超出阈值距离时生成可听警报、触觉警报或视觉警报中的一个或多个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其中,所述检测信号是由所述检测器基于对所述测距光束离开所述目标的至少一次反射、所述测距光束离开所述光纤的远端端部的至少一次反射、以及所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射的测量而生成的。

7.根据权利要求6所述的装置,其中,所述频率分量包括第一频率分量并且所述指令在由所述处理器执行时,进一步致使所述处理器分析所述检测信号以确定第二频率分量和第三频率分量,所述第二频率分量与所述测距光束离开所述光纤的远端端部的至少一次反射和所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射相对应,并且所述第三频率分量与所述测距光束离开所述目标的至少一次反射和所述测距光束离开所述光纤的近端端部的至少一次反射相对应。

8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·威斯曼A·卡恰图罗夫
申请(专利权)人:鲁美斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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